新時(shí)期汽車制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與性能優(yōu)化方法探討

江蘇無(wú)錫汽車工程中等專業(yè)學(xué)校 陳丹華

在汽車維護(hù)的過(guò)程中，通常需要花費(fèi)70%左右的時(shí)間進(jìn)行故障查找與診斷，實(shí)質(zhì)的故障維修時(shí)間則較短。在功能結(jié)構(gòu)方面，汽車主要有各個(gè)性能“總成”部分構(gòu)成，制動(dòng)系統(tǒng)就是一個(gè)典型的“總成”結(jié)構(gòu)，是汽車行駛過(guò)程中減速和停車的重要操作結(jié)構(gòu)，也是維護(hù)汽車穩(wěn)定性和安全性的重要保障性操作結(jié)構(gòu)。因此，汽車制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷具有舉足輕重的意義，是汽車維護(hù)過(guò)程中的重要內(nèi)容，也是汽車維修業(yè)界研究的重要課題。

1 汽車制動(dòng)系統(tǒng)故障產(chǎn)生的主要原因

在汽車的運(yùn)行過(guò)程中，如果汽車的制動(dòng)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，制動(dòng)功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)，就認(rèn)為是制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。經(jīng)過(guò)筆者大量的實(shí)踐維修經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，汽車制動(dòng)系統(tǒng)故障的發(fā)生原因主要包括以下兩個(gè)方面：

1.1 空氣壓力不正常

在制動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，空氣壓縮機(jī)會(huì)對(duì)空氣產(chǎn)生一定的壓力，并對(duì)儲(chǔ)氣筒和制動(dòng)控制閥等部件進(jìn)行供氣。但如果空氣壓力不正常，那么就會(huì)影響汽車制動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至影響汽車行駛過(guò)程中的安全。究其原因，空氣壓力不正?？赡苁且?yàn)榭諝鈮嚎s機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行，也有可能是氣路發(fā)生堵塞造成的，這些都會(huì)使空氣壓力出現(xiàn)異常，無(wú)法順利完成汽車制動(dòng)系統(tǒng)的功能。

1.2 制動(dòng)摩擦力矩下降

在制動(dòng)系統(tǒng)中，必須要確保制動(dòng)鼓和蹄片之間有適當(dāng)?shù)目p隙，并要確保制動(dòng)蹄的接觸面積。但是，如果制動(dòng)鼓和蹄片之間的間隙不合理，或者是制動(dòng)蹄接觸面積不足，都會(huì)造成摩擦力矩下降的問(wèn)題。另外，制動(dòng)蹄如果本身存在質(zhì)量問(wèn)題，或者存在油污、鉚釘松動(dòng)、制動(dòng)鼓變形、輪軸磨損等原因也會(huì)造成不同程度的摩擦力矩下降；一些汽車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)蹄摩擦片嚴(yán)重受損，致使摩擦片過(guò)薄也會(huì)導(dǎo)致摩擦力矩下降。以上因素都會(huì)不同程度地造成制動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，甚至可能演變?yōu)閲?yán)重的安全隱患，對(duì)行車安全構(gòu)成威脅。

2 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法

在充分了解故障產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，就可以采取切實(shí)有效的性能優(yōu)化方法，進(jìn)一步改善汽車制動(dòng)系統(tǒng)的性能狀態(tài)，并優(yōu)化系統(tǒng)整體參數(shù)，使制動(dòng)系統(tǒng)的零部件結(jié)構(gòu)都能夠正常運(yùn)行，使汽車制動(dòng)系統(tǒng)性能得到整體優(yōu)化。

2.1 整體參數(shù)優(yōu)化

在優(yōu)化整體參數(shù)時(shí)，需要依照整車的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并嚴(yán)格按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：第一，要明確制動(dòng)系統(tǒng)的布置方式，并充分了解制動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)零部件的具體結(jié)構(gòu)形式；第二，要在了解整車參數(shù)的前提下，明確汽車制動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的技術(shù)要求，從而確定制動(dòng)系統(tǒng)的最佳制動(dòng)力，以此來(lái)確定制動(dòng)力分配系數(shù)；第三，要根據(jù)車型的差別，確定某一制動(dòng)強(qiáng)度下制動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)，明確制動(dòng)系統(tǒng)的最高制動(dòng)壓力，并計(jì)算出各輪缸直徑；第四，要根據(jù)制動(dòng)盤壓縮量、卡鉗變形量和制動(dòng)硬管變形量等因素，確定制動(dòng)缸的性能狀態(tài)及最大工作容積；第五，要準(zhǔn)確計(jì)算出主缸直徑和活塞行程；第六，應(yīng)當(dāng)根據(jù)主缸直徑和最高制定壓力，確定選擇何種類型的助力器；第七，要根據(jù)助力器的系列范圍來(lái)選擇踏板杠桿比；最后，還要對(duì)制動(dòng)力分配參數(shù)、主缸直徑、輪缸直徑、活塞行程和踏板杠桿比等參數(shù)進(jìn)行綜合分析，了解汽車制動(dòng)系統(tǒng)的性能狀態(tài)。

2.2 典型零部件結(jié)構(gòu)的改進(jìn)與優(yōu)化

如果要對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的零部件進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，就要對(duì)卡鉗、制動(dòng)摩擦相關(guān)部件、支架、制動(dòng)盤等進(jìn)行改進(jìn)。具體說(shuō)來(lái)，卡鉗的優(yōu)化要遵循輕量化的原則，在計(jì)算和模塊分析中都要進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，并將卡鉗的固有頻率控制在合理的范圍內(nèi)，避免卡鉗與其他零部件發(fā)生共振；對(duì)于制動(dòng)摩擦相關(guān)部件來(lái)說(shuō)，要控制好摩擦因數(shù)的穩(wěn)定性，避免摩擦因數(shù)隨著溫度的變化而發(fā)生變化；對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)中的支架，要盡量消除制動(dòng)噪聲，或者將高頻制動(dòng)噪聲的聲量降低；最后，對(duì)于制動(dòng)盤，要盡量降低制動(dòng)盤的厚薄差，并控制好制動(dòng)盤的斷面跳動(dòng)量，避免制動(dòng)盤在制動(dòng)過(guò)程中發(fā)生共振的問(wèn)題。

對(duì)于上述優(yōu)化方案，可以利用系統(tǒng)仿真的方法，或者利用實(shí)驗(yàn)分析的方法，合理優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使主缸活塞密封圈、回位彈簧、主缸進(jìn)液方式都得到優(yōu)化，并且要盡量將旁通閥式轉(zhuǎn)變?yōu)橹行拈y式，這樣可以有效提高主缸活塞密封圈的使用壽命，提高整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的性能狀態(tài)。

結(jié)語(yǔ)

在汽車制動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)過(guò)程中，要準(zhǔn)確分析汽車制動(dòng)系統(tǒng)的性能狀態(tài)，嚴(yán)格檢查并盡早發(fā)現(xiàn)故障隱患。在發(fā)現(xiàn)汽車制動(dòng)系統(tǒng)故障之后，要采取切實(shí)有效的故障排除方法，及時(shí)消除汽車制動(dòng)系統(tǒng)故障。另外，為了確保汽車處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，要采取適當(dāng)?shù)男阅軆?yōu)化方法，提高汽車的整體性能狀態(tài)，延長(zhǎng)汽車的使用壽命。

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